【设计模式区别】装饰器模式和适配器模式区别
装饰器模式(Decorator Pattern)和适配器模式(Adapter Pattern)都是 结构型设计模式 或者说 包装模式 (Wrapper),用于解决对象的组合和扩展问题,但它们的核心目的、结构和使用场景有显著区别。以下是两者的详细对比:
1. 核心意图
装饰器模式 | 适配器模式 |
---|---|
动态扩展对象的功能,在不改变原有类的情况下,通过组合实现灵活的功能增强。 | 解决接口不兼容问题,将一个类的接口转换为另一个接口,使原本不兼容的类可以协同工作。 |
2. 结构对比
装饰器模式的结构
- Component(组件接口):定义被装饰对象的公共接口,所有具体组件和装饰器都实现该接口。
- ConcreteComponent(具体组件):实现Component接口的基础对象,提供核心功能。
- Decorator(装饰器抽象类):继承Component接口,维护一个对Component的引用(组合关系),并定义装饰行为。
- ConcreteDecorator(具体装饰器):在Decorator的基础上,添加具体的功能或行为。
UML图示意:
Component
├── ConcreteComponent
└── Decorator├── ConcreteDecoratorA└── ConcreteDecoratorB
适配器模式的结构
- Target(目标接口):客户端期望的接口。
- Adapter(适配器):实现Target接口,同时与Adaptee(被适配类)关联,将Adaptee的接口转换为Target接口。
- Adaptee(适配者):现有类的接口,可能与Target不兼容。
UML图示意:
Target
└── Adapter└── Adaptee
3. 关键区别
a. 目的不同
- 装饰器模式:增强功能,在运行时动态添加行为。
- 适配器模式:接口转换,让不兼容的接口可以协作。
b. 结构不同
- 装饰器模式:通过组合和继承实现,Decorator持有Component的引用,并与Component形成继承关系。
- 适配器模式:通过组合或多重继承实现,Adapter持有Adaptee的引用,但与Adaptee没有继承关系。
c. 接口处理
- 装饰器模式:装饰器和被装饰对象实现相同的接口,客户端无需关心是否被装饰。
- 适配器模式:Adapter实现目标接口(Target),而Adaptee可能有完全不同的接口。
d. 扩展方式
- 装饰器模式:支持叠加多个装饰器,形成功能链(如:加糖→加奶→加咖啡)。
- 适配器模式:通常一对一适配,不支持叠加(除非嵌套适配,但不常见)。
e. 使用场景
- 装饰器模式:需要动态、灵活地扩展对象功能,例如:
- Java的IO流(
BufferedInputStream
装饰FileInputStream
)。 - 咖啡店点单系统(基础咖啡 + 糖 + 奶 → 动态组合不同装饰器)。
- Java的IO流(
- 适配器模式:需要适配现有类的接口,例如:
- Java的I/O类库,将字符串数据->字节数据,字节数据-> 流数据 等。
如 InputStreamReader实现了Reader接口,并持有InputStream引用 - 适配旧版支付接口到新版系统。
- 将第三方库的类(如
List
)适配为自定义接口。
- Java的I/O类库,将字符串数据->字节数据,字节数据-> 流数据 等。
4. 具体示例对比
装饰器模式示例
// Component接口
interface Coffee {String getDescription();double cost();
}// 具体组件
class SimpleCoffee implements Coffee {public String getDescription() { return "Simple Coffee"; }public double cost() { return 2.0; }
}// 装饰器抽象类
abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {protected Coffee decoratedCoffee;public CoffeeDecorator(Coffee coffee) {this.decoratedCoffee = coffee;}
}// 具体装饰器(加糖)
class SugarDecorator extends CoffeeDecorator {public SugarDecorator(Coffee coffee) {super(coffee);}public String getDescription() {return decoratedCoffee.getDescription() + ", Sugar";}public double cost() {return decoratedCoffee.cost() + 0.5;}
}// 使用
Coffee coffee = new SimpleCoffee();
coffee = new SugarDecorator(coffee); // 动态添加糖
coffee = new MilkDecorator(coffee); // 再动态添加奶
System.out.println(coffee.getDescription()); // 输出:Simple Coffee, Sugar, Milk
适配器模式示例
// Target接口(客户端期望的接口)
interface PaymentAdapter {void payWithCreditCard();
}// Adaptee(现有接口,需要适配)
class OldPaymentSystem {public void processPayment(String paymentType) {if ("credit".equals(paymentType)) {// 处理信用卡支付的逻辑}}
}// Adapter(适配器)
class CreditCardAdapter implements PaymentAdapter {private OldPaymentSystem adaptee;public CreditCardAdapter(OldPaymentSystem system) {this.adaptee = system;}public void payWithCreditCard() {adaptee.processPayment("credit"); // 将新接口调用转换为旧接口的方法}
}// 使用
OldPaymentSystem oldSystem = new OldPaymentSystem();
PaymentAdapter adapter = new CreditCardAdapter(oldSystem);
adapter.payWithCreditCard(); // 客户端通过适配器调用旧系统的方法
5. 总结对比表
特性 | 装饰器模式 | 适配器模式 |
---|---|---|
目的 | 动态扩展功能 | 接口兼容性适配 |
接口关系 | 装饰器和被装饰对象实现同一接口 | 适配器实现目标接口,适配者有不同接口 |
扩展性 | 支持叠加多个装饰器 | 通常一对一适配 |
核心操作 | 在原有功能基础上增强或修改行为 | 将不同接口的方法调用进行转换 |
使用场景 | 需要灵活扩展功能(如UI组件、流处理) | 接口不兼容时需要适配(如第三方库、旧系统) |
6. 关键区别总结
- 装饰器模式:通过组合和继承,增强现有对象的功能,且保持接口一致。
- 适配器模式:通过组合或多重继承,转换现有对象的接口,使其符合客户端需求。
两者虽然都涉及组合关系,但装饰器关注功能扩展,适配器关注接口兼容。理解它们的核心意图是区分的关键。